ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Одним из основных моментов на стадии конструктивно-технологического проектирования сварных соединений с угловыми швами является выбор геометрических параметров сварных швов, обеспечивающих их равнопрочность основному металлу конструкций. Решение поставленной задачи до настоящего времени достигалось в основном опытным путем в связи с отсутствием достаточно надежных методов расчета, базирующихся на оценке прочности рассматриваемых сварных соединений.

Разработанный метод расчета на прочность тавровых и нахлесточных соединений с угловыми швами (см. рисунок) является основой для создания практических рекомендаций по выбору их оптимальных геометрических параметров.

В соответствии с предложенным подходом основными геометрическими параметрами сварных соединений с угловыми швами являются: - угол наклона лобовой грани шва; - глубина проплавления основного металла; - площадь наплавленного металла.

Равнопрочность тавровых и нахлесточных соединений основному металлу конструкции достигается при соблюдении следующих соотношений между относительными параметрами рассматриваемых соединений:

-для тавровых соединений

-для нахлесточных соединений

где - толщина соединения;

- относительная площадь наплавленного металла.

а) б)

в) г)

Конструктивно-геометрические параметры а) - тавровых и б) - нахлесточных соединений с угловыми швами и номограммы для определения диапазона оптимальных значений углов для в) - тавровых и г) - нахлесточных соединений

Данные зависимости для рассматриваемых соединений представлены на рисунке. Исходя из представленных номограмм можно, например, по известным значениям параметров и (которые выбираются из технологических соображений с учетом способа и режимов сварки) определить диапазон возможных значений углов , обеспечивающих равнопрочность тавровых или нахлесточных соединений основному металлу. Для этого из точки, соответствующей принятому значению параметра , необходимо провести прямую параллельно оси до пересечения с кривой , отвечающей заданному значению параметра . Значения углов , расположенных внутри диапазона , ограниченного точками пересечения прямой с кривой , являются искомыми значениями для рассматриваемых соединений, которые определяют положение соединяемых элементов при сварке в «лодочку».

Предлагаемая методика определения оптимальных конструктивно-геометрических параметров сварных соединений с угловыми швами была проверена при испытании тавровых и нахлесточных соединений, выполненных из стали 15ХСНД механизированной сваркой в среде СО проволокой Св-08Г2С. Соединения с параметрами, отвечающими условию равнопрочности, разрушались по основному металлу (по стенке тавра либо по накладке).